Конструкторское проектирование усилителя мощности звуковой частоты
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт инженерной физики и радиоэлектроники
Кафедра Приборостроения и наноэлектроники
Курсовой проект
Конструкторское проектирование усилителя мощности звуковой частоты
Введение
Разрабатываемое изделие - стереоусилтель УМ55-101С, далее просто стереоусилитель, предназначено для усиления сигнала звуковой частоты. Может агрегатироваться сразличными видами акустических систем, с максимальной выходной мощностью не менее 60 Вт на канал.
Изделие может эксплуатироваться в условиях категории исполнения УХЛ 4.2. Устанавливается на месте использования на ровную горизонтальную поверхность.
1.Анализ технического задания
.1 Анализ применения и назначения стереоусилителя УМ55-101С
Стереоусилитель УМ55-101С предназначен для усиления сигнала звуковой частоты. Должен быть совместим с основной звуковоспроизводящей аппаратурой.
Назначение разрабатываемого устройства предполагает его использование в отапливаемых помещениях.
Конструктивное исполнение - моноблок.
Габаритные размеры будут выбраны в процессе этапа компоновки, в процессе они могут быть изменены.
Из анализа применения и назначения стереоусилителя УМ55-101С можно сделать следующие выводы:
так как стереоусилитель должен быть совместим с основной бытовой звуковоспроизводящей аппаратурой, в том числе и с персональным компьютером (ПК), то из анализа размещения изделия на рабочем месте оператора ПК можно сделать вывод о длине кабеля соединяющего его с источником сигнала (звуковой картой ПК). Так как размещение стереоусилителя на рабочем месте оператора возможно только в непосредственной близости от системного блока, то длина кабеля должна обеспечивать такое размещение изделия, оптимальная длинна кабеля - 2 0,3 м.
стереоусилитель является бытовой радиоаппаратурой, следовательно, специфических требований к электрическому монтажу ЭРЭ не предъявляется, следовательно можно применить компоновочную структуру 1А (традиционный монтаж ЭРЭ с одной стороны печатной платы в отверстие).
1.1Анализ технических требований на стереоусилитель УМ55-101С
Анализ эксплуатационных требований
Эксплуатационные требования включают: климатические воздействия, механические воздействия, требования по надёжности, параметры первичного питающего напряжения и удобство в работе.
В техническом задании оговорено, что климатические условия соответствуют ГОСТ 11478 изделия 1 группы, согласно ГОСТ 15051, категории исполнения УХЛ 4.2.
температура окружающего воздуха - от 283 до 308 К;
относительная влажность воздуха при температуре 298 К
составляет 60%;
атмосферное давление - от 70 до 104 кПа.
Учет климатических факторов необходим, для выбора типа конструкции, типа монтажа и защиты конструкции, выбора элементной базы и типа покрытия.
Изделия категории 4 предназначены для эксплуатации в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями (в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых и других помещениях), а изделия категории 4.2 - для эксплуатации в лабораторных, капитальных жилых и другого типа помещениях.
Так как изделие является стационарной ЭРА, то отсутствуют прямые воздействия солнечной радиации, ветра, песка, и т.д. Из этого следует, что корпус стереоусилителя допустимо выполнить с вентиляционными отверстиями в основании и крышке корпуса.
Для анализа диапазона рабочих температур предварительно оценим тепловой режим стереоусилителя.
Разрабатываемый стереоусилитель потребляет мощность 200 Вт. Соответственно тепловыделение будет велико, с учетом нагрева транзисторов выходного каскада увеличим верхний предел температурных воздействий на 30-40 К. Соответственно при выборе ЭРЭ, покрытий необходимо ориентироваться на интервал температур от 283 до 348 К.
Относительная влажность воздуха составляет 60 %, следовательно, нет необходимости покрывать электрический монтаж дополнительными влагозащитными покрытиями. Но на всех металлических деталях, обязательно применяются гальванические лакокрасочные покрытия.
Атмосферное давление от 70 до 104 кПа является обычным, поэтому пробивное напряжение между печатными проводниками и ЭРЭ также является обычным. Следовательно нет необходимости применения дополнительных диэлектрических покрытий.
Так как влияние климатических воздействий рассмотрено, то проанализируем требования в части механических воздействий на cтереоусилитель УМ55-101С.
Механические воздействия в ТЗ заданы согласно ГОСТ 11478 для 1 группы:
Прочность при синусоидальных вибрациях:
диапазон частот f, Гц50-150 Гц;
амплитуда a, м/с29,8.
Прочность при транспортировании:
длительность tH, мс11;
частота следования f, мин-160-120;
амплитуда a, м/с2147;
число ударов 1000.
Испытания на прочность при падении:
Устройство должно выдержать падение с высоты 1000 мм;
Число падений из каждого положения 2.
Ударные воздействия проявляются только при транспортировании. Значит, их необходимо учитывать только при проектировании тары и упаковки.
Стереоусилитель УМ55-101С должен сохранять прочность при синусоидальных вибрациях, т.е. требований по работоспособности в условиях механических воздействий н?/p>